DE2703550B1

DE2703550B1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE2703550B1
Application number: DE2703550A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing Noack; Winfried Oltersdorf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-01-27
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1978-07-13
Also published as: IT1092138B; DE2703550C2; FR2379149A1; SE421091B; BR7800469A; SU694105A3; CH620046A5; US4258239A; FR2379149B1; JPS5393375A; IT7819646A0; SE7800263L; NL7713742A; GB1545192A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem ersten feststehenden Schaltstück und einem zweiten im Verlauf der Ausschalthandlung zwischen einer diesem Schaltstück nahen Löschstellung und einer davon entfernten Trennstellung bewegbaren Überbrückungs-Schaltstück, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet und durch ein drittes bewegliches rohrförmiges Schaltstück in der Einschaltstellung verbunden sind, und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen einwirkenden Löschmittelströmung.

Bei einem derartigen Schalter mit Doppeldüsenanordnung ist die Löschgasströmung durch den Gasdurchsatz beider Düsen bestimmt Die auf die Düsen gerichtete Radialströmungskomponente, die den Lichtbogen bebläst ist um so stärker, je dichter die Düsenöffnungen beieinanderstehen, d.h. eng benachbarte Düsen ermöglichen die Abschaltung höherer Ströme. Andererseits muß der geöffnete Schalter Schalt- und Blitzstoßspannungen sowie höhere Wechselspannungen (verkettete Spannung, Phasenopposition) sicher beherrschen, die wesentlich Ober dem Scheitelwert der Nennspannung liegen können. Hierzu ist ein möglichst weiter Abstand der Düsen günstig, s Diese beiden hinsichtlich des Düsenabstandes einander widersprechenden Forderungen nach hoher Spannungsfestigkeit und großem Abschaltstrom werden durch die Verschiebung einer der Düsen zwischen einer Löschstellung und einer Trennstellung erfüllt

Die aus der DE-OS 19 66 973 bekannte Schalterausführungsform steuert die Bewegung des einen düsenförmigen Schaltstückes über einen mit dem Schalterantrieb starr gekoppelten Umlenk-Hebeltrieb. Ein derartiges Umlenk- oder Kniehebelgetriebe ist insbesondere für

is Leistungsschalter mit nur einer Unterbrechungsstelle sehr aufwendig und beansprucht viel Raum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eines Schalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Aufwand für die Bewegungssteuerung und fur den Raumbedarf des Antriebes gering gehalten ist

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß du zweite Schaltstück außerhalb der Trennstellung unter der Kraft einer Feder in der Löschsteliung gehalten ist, aus der es im Verlauf der Ausschaltbewegung gegen die Kraft der Feder über einen Mitnehmer vom Antrieb des beweglichen Teils der Kolben-Zylinder-Anordnung in die Trennstellung überführbar ist

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, auf jede Art einer Umlenkung für die Antriebsteile zu verzichten. Der Antrieb und die beweglichen Teile der Schalteinrichtung können gleichsinnig bewegt werden. Damit lassen sich in besonders einfacher Weise Hochspannungs-Leistungsschalter für Spannungen von 17OkV und mehr mit nur einer einzigen Unterbrechungsstelle mit senkrecht orientierter Schaltkammer aufbauen. Der Raumbedarf derartiger Schaltgeräte ist vergleichsweise gering.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Schaltstück als Träger für den das bewegliche Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung bildenden Blaszylinder ausgebildet Das Schaltstück ist dabei mit einem konischen Begrenzungsanschlag versehen, der in der Löschstellung in ein angepaßtes ortsfestes konisches Zentrierlager eingreift Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Blaszylinder im Verlauf der Einschaltbewegung durch das konische Zentrierlager für sein Führungsorgan (dem zweiten Schaltstück) im wesentlichen spielfrei geführt werden kann, so daß ein Aufschlagen der das erste Schaltstück umfassenden Öffnung des Blaszylinders auf das erste feststehende Schaltstück mit Sicherheit vermieden ist Durch Anwendung dieser vorteilhaften Konstruktion ist es möglich, das unvermeidliche Spiel bei der gleitbeweglichen Lagerung des zweiten Schaltstückes im Hinblick auf die Bewegung des Blaszylinders unwirksam zu machen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Schaltstück über Gleitkontakte mit einer ortsfesten Anschlußklemme elektrisch leitend verbunden.

Neben der weiteren Möglichkeit die Stromzuführung über das dritte bewegliche Schaltstück vorzunehmen, ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens, bei der das zweite Schaltstück

f>5 über Strombänder mit einer ortsfesten Anschlußklemme elektrisch leitend verbunden ist

Es ist mit Vorteil möglich, die Feder aus normalen Federstahl, zu fertigen, wenn die Stromverbindungen

außerhalb der als Schraubenfeder ausgeführten Feder angeordnet sind

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert

In F i g. 1 ist ein elektrischer Schalter im Längsschnitt schematisch dargestellt Die F i g. 2 zeigt eine Einzelheit mit einer etwas anderen Gestaltung des Schalters nach Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter weist eine Schaltkammer 1 auf, die in ihrem Innenraum 2 mit einem gasförmigen Lösch- und Isoliermittel, insbesondere Schwefelhexafluorid, unter einem Druck von beispielsweise 5 bar gefüllt ist Im Innenraum 2 der Schaltkammer 1 ist ein erstes feststehendes Schaltstück 3 angeordnet das an seiner freien Stirnseite einen aus abbrandbeständigem Material bestehenden ringförmigen Lichtbogenkontakt 4 trägt Das Lichtbogenkontaktstück ist Teil einer düsenförmigen Anordnung, die mit dem im übrigen hohl ausgebildeten Schaltstück 3 einen Abfuhrkanal für die Schaltgase bildet.

Auf der gleichen Achse wie das Schaltstück 3 ist ein weiteres Schaltstück 5 vorgesehen, das ebenfalls ein Lichtbogenkontaktstock 6 trägt und zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet ist. Das Schaltstück 5 ist mit dem Schaltstück 3 in der Einschaltstellung mittels eines rohrförmigen Oberbrückungsschaltstückes 7 elektrisch leitend verbunden. Das Schaltstück 7 wird von einer Antriebsstange 8 bewegt die mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden und über einen Zapfen 9 im Innern 10 des rohrförmigen Schaltstückes 5 mit dem Überbrückungsschaltstück 7 starr gekoppelt ist Hierfür ist das Schaltstück 5 mit parallel zu seiner Achse verlaufenden Längsschlitzen 11 versehen. Der Zapfen 9 steht auch mit einem zylindrischen Rohr 12 in starrer Verbindung, das den Blaszylinder einer Einrichtung zur Erzeugung einer Löschmittelströmung bildet Mit dem Blaszylinder 12 wirkt ein feststehender Kolben 13 zusammen, der sich Ober Stangen 14 an ortsfesten Teilen der Schaltkammer 1 abstützt

Die Fig. 1 läßt erkennen, daß das Schaltstück 5 gleitbeweglich gegenüber der Schaltkammer 1 in einem Tragflansch 15 gelagert ist Das Schaltstück 5 ist damit axial verschiebbar. Es hat einen vorspringenden Ring 16, mit dem es sich unter Zwischenlage einer Druckfeder 17 gegen den Flansch 15 abstützt. Unter der Kraft der Feder 17 wird das Schaltstück 5 außerhalb der Trennstellung in die strichpunktierte Lage gedrückt so daß sich der Schaltstückabstand a, die Löschdistanz, ergibt. Die Längsschlitze 11 für den Durchtritt des Zapfens 9 sind an ihrer der Trennstrecke fernen Begrenzung so bemessen, daß das Schaltstück 5 in der gezeichneten Lage von dem als Mitnehmer wirkenden Zapfen 9 in die Trennstellung, die dem Abstand b entspricht, überführt ist Im Verlauf der Einschaltbewegung bewegt sich die Stange 8 und damit der Zapfen 9 in Pfeilrichtung 18, so daß das Schaltstück 5 unter der Kraft der Feder 17 in die Löschdistanzstellung überführt wird.

Im weiteren Verlauf der Einschaltbewegung läuft der Zylinder mit seiner Stirnfläche 19, insbesondere seiner öffnung 20, auf das feststehende Schaltstück 3 auf.

Da das Schaltstück 5 gemeinsam mit den Stangen 14 die mechanische Führungsfunktion für den Blaszylinder 12 und das Überbrückungsschaltstück 7 ausübt, kann fertigungstechnisch unvermeidbares Spiel in der Gleitlagerung des Schaltstückes 5 dazu führen, daß der Blaszylinder 12 und das Überbrückungsschaltstück 7 in der Ausschaltstellung nicht exakt koaxial zum Schaltstück 3 angeordnet sind. Aus diesem Grunde ist der Ring 16, wie insbesondere die F i g. 2 erkennen läßt mit einem Konus versehen, der in ein angepaßtes ortsfestes konisches Zentrierlager 21 eingreift Da dieser Eingriff zu einem Zeitpunkt stattfindet, in dem der Blaszylinder das feststehende Schaltstück 3 noch nicht erreicht hat ergibt sich eine selbsttätige Zentrierung des Systems.

In den beiden in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Strom von ortsfesten Anschlußklemmen, die mit dem ortsfesten Flansch 15 verbunden sind, über Gleitkontaktstücke 22 oder über Strombänder 23 zugeführt. Beide Stromverbindungen 22 und 23 sind außerhalb der als Schraubenfeder ausgebildeten Feder 17 angeordnet Die Feder 17 ist damit von Wirbelströmen entlastet, so daß normaler Federstahl verwendet werden kann.

Mit der Schalterausführungsform ist es möglich, den Aufwand für die Bewegungssteuerung im Bereich des Antriebes 8 und den Raumbedarf für diesen Antrieb gering zu halten.

Anstelle der anhand der F i g. 1 dargestellten Mitnehmerteile 9 und 12 ist es möglich, den Ring 16 mit einer Anschlagschulter 24 auszustatten, die mit einem ringförmigen Mitnehmer 25 zusammenwirkt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Schalter mit einem ersten feststehenden Schaltstück und einem zweiten im Verlauf der Ausschalthandlung zwischen einer diesem Schaltstück nahen Löschstellung und einer davon entfernten Trennstellung bewegbaren Schaltstück, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet und durch ein drittes bewegliches rohrförmiges Überbrückungs-Schaltstück in der Einschaltstellung verbunden sind, und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen einwirkenden Löschmittelströmung, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltstück (5) außerhalb der Trennstellung unter der Kraft einer Feder (17) in der Löschstellung /abgehalten ist, aus der es (5) im Verlauf der Ausschaltbewegung gegen die Kraft der Feder (17) über einen Mitnehmer (9, 11; 24, 25) vom Antrieb des beweglichen Teils (12) der Kolben-Zylinder-Anordnung (12,13) in die Trennstellung l&Jüberführbar ist

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltstück (5) als Träger für den das bewegliche Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung (12, 13) bildenden Blaszylinder (12) ausgebildet und mit einem konischen Begrenzungsanschlag (16) versehen ist, der in der Löschstellung (a) in ein angepaßtes ortsfestes konisches Zentrierlager (21) eingreift

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Schaltstück (5) über Gleitkontaktstücke (22) mit einer ortsfesten Anschlußklemme (15) elektrisch leitend verbunden ist

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Schaltstück (5) über Strombänder (23) mit einer ortsfesten Anschlußklemme (15) elektrisch leitend verbunden ist

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17) aus einem normalen Federstahl besteht und daß die Stromverbindung (22,23) außerhalb der als Schraubenfeder ausgeführten Feder (17) angeordnet ist.